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物理学是一门以实验为基础的科学。物理学知识包括物理概念、物理定律和相关理论，它们都是在物理实验的基础上建立起来的。让学生了解和掌握物理学的研究方法，培养其严谨的实事求是的科学态度，对学生今后从事科学实验和技术革新都有着重要的基础作用。因此，物理实验作为物理教学的基本手段和内容，在培养学生的思想品德和科学素养上有着更加广阔的空间。 一、 误差和错误是物理学的两个不同的概念 由于测量仪器、测量方法、测量环境、人员观察力等种种因素的局限性，测量是不能无限精确的，测量结果与客观存在的真值之间总是存在一定的差异，即误差，它是无法避免的。而物理实验中的错误是由于选用的实验方法（或原理）不当、选取的实验仪器不当或实验操作不规范等对测量结果带来的影响，实验中的错误可以避免。所以，在物理教学中，教师应让学生认识到不要回避实验误差，而要尊重客观事实，分析误差产生的来源，想方设法来减少误差，如高一物理实验中探究力的平行四边形定则，为了减小误差，实验时要注意： 1.正确选取弹簧秤（量程合适）。先将弹簧秤调零，再将两只弹簧秤钩好后对拉。若两秤在拉的过程中，读数始终相同，则可选。若不同，则应另选，直至相同为止。 2.拉动时，弹簧秤应保持与木板平行，在不超过弹性限度的条件下，使拉力尽量大一些。 3.实验中两分力F1 和F2 的夹角不要太大。 4.在同一次实验中，橡皮条拉长的结点位置要相同。 5.读数时要正视（即视线与刻度垂直），按有效数字正确读数和记录。 6.作图时，应选定恰当的标度，尽量把图画得大些，按力的图示和作图法的要求作合力。 7.作图法得到的 F和测量得到的 F′ 不完全符合，但在误差允许范围内认为 F和F′符合即可。 二、 演示实验是帮助学生获得、 验证并扩展物理知识的重要途径 现代科学知识不仅包括静态的科学事实、概念和原理，还包括动态的科学知识的发现和发展的过程性知识，以及这个过程中累积起来的科学思想等。因此，演示实验是帮助学生获得、验证并扩展物理知识的重要途径。 1.引导学生明确观察的目的和观察时的要求。教师应努力让学生做到有的放矢地观察，使演示实验成为有目的、有计划的教学活动。但由于学生对物理实验有强烈的兴趣和好奇心，在观察实验的时候，他们也很容易被新奇的现象所吸引，从而注意力集中到细微环节上去，得到的是一些不完整的模糊的表象。因此，对这些表象的认识，教师要帮助学生进行引导和分析，培养他们的创新意识。 2.尽量选用先进的科学仪器进行观察。如利用实物投影仪、多媒体等，利用这些辅助手段不仅可以使实验现象更生动、直观，而且避免了一些实验因种种原因不适合在课堂完成而带来的缺憾（如危险性实验、瞬间性实验或超长时间性实验）。 3.指导学生规范记录科学观察资料。教师可以在课前准备好实验的记录表，以板书的形式让学生作对号入座式的记录，亦可让学生自行设计。鲜明的现象只能给学生以生动直观的感觉，而通过形象思维、抽象思维，抓住变化的本质，才能完成认识上的飞跃，达到教学的目的。 为此，在演示的过程中，教师的讲述、板书和实验操作要紧密配合，调动学生的多种感官和神经系统协同活动，为理解知识和发展智能创造良好的条件。 三、 分组实验是培养学生观察能力和实验操作技能的重要手段 中学物理实验中的观察是一种有目的、有计划而且比较持久的思维知觉，一般需要重点地观察实验的基本仪器，实验的设备和装置，实验中的各种物理现象，数据、图象、图表以及规范化操作等。观察的具体内容包括以下几个方面。 1.对实验仪器的观察。（1）观察仪器的刻度。主要是弄清刻度值的单位及其最小分度值，由此可确定测量值应估读到哪一位。（2）观察仪器的构造。主要是通过观察，了解仪器的结构原理、每个部件的作用、测量范围等。（3）观察仪器的铭牌。通过对仪器铭牌的观察可了解仪器的名称、规格、使用方法和使用条件等（例如：变阻器的铭牌上所标"1.5A50Ω"的意思是变阻器允许通入的最大电流是1.5A，最大阻值是50Ω）。 2.对图像、图表、示意图、实物图的观察。（1）图像主要是观察它反映的是什么物理现象、物理量变化过程怎样、物理量的变化遵循什么规律。（2）图表的观察，主要通过观察了解图表的意义、用途、应用条件以及所列物理量的单位。（3）对示意图、电路图、实物图，主要观察它们分别反映的是什么物理模型、有何用途、仪器和电路的结构是怎样布局的、各个部件（或元件）如何连接、各部分有什么关系等。3.对实验装置的安装观察。了解该装置的用途、使用了哪些仪器和元件以及仪器配置的顺序和方法等。 4.对实验操作过程的观察。了解操作前需做哪些准备工作、 操作实验的顺序和过程怎样。 5.对实验现象的观察。主要是观察现象的条件、产生、过程（例如：两根相距很近的平行导线，当通入相同方向的电流时，两者相互吸引；当通入相反方向电流时，两者互相排斥）。 6.对实验数据的观察。观察的方法要科学，数字的读数要正确，记录测量的结果要明确数据和单位。 7.对示范演示的观察。对于示范演示，教师应引导学生要观察教师如何规范化的安装实验装置，合理地安排实验程序，正确的操作过程以及演示物理现象、数据的读取和记录，如何得到实验结果等。 四、 分组实验是训练学生形成科学方法的有效途径 在分组实验中，学生的活动是多方面的，既有思维过程，又要求动手操作。分组实验是学生理论联系实际的学习过程，它是对学生进行意识训练和科学方法训练的有效途径。实验本身就是一种基本的科学研究方法，通过实验，既可让学生初步体验科学研究的过程、方法，又可达到对知识的巩固和应用。通过分组实验可以培养学生良好的实验习惯和实事求是的科学态度。 1.严谨的实验态度。有的学生为了抢时间，做实验时草率从事，这是十分有害的。因为要达到实验的各项目的，完成各项基本训练，就要求学生领会操作方法，增加对实验过程的观察和分析，这就需要一种认真的态度。许多实验要求在相同的条件下重复测量（结果往往不同），有时要改变某一条件再进行测量（控制变量法），这都需要认真观察实验现象，记录数据，并注意发现问题。而匆忙、草率地做实验难于达到该要求。 2.良好的实验习惯。实验仪器的使用都有一定的严格要求，学生在做物理实验时要养成良好的实验习惯。例如，对于测量仪器的使用，要养成注意量程和进行零点调整的习惯；在做电学实验时，要养成先检查电路再闭合开关的习惯。对于物理实验课的教学，教师要教育学生养成先认真阅读实验课文、作好预习而后动手实验的习惯。 3.珍惜获得的实验数据。教师要让学生对自己的实验结果有信心，不要盲目相信别人的结果，更不能随便更改实验数据或抄袭别人的结果。实验误差过大时，要引导学生冷静地分析原因，鼓励学生和教师讨论问题。教师要指导学生珍惜获得的实验数据，实事求是，一丝不苟，每个实验环节必须一环扣一环，实验数据的取得也必须真实、准确，实验的结果要经得起反复检验。物理实验过程是艰苦的、枯燥的，一个可靠的实验数据的获得，往往需要长时间的努力，几乎每个数据的测量都需反复多次，有时需要多人通力合作才能完成。 4.爱护实验仪器。乱动仪器和不敢用实验仪器都是学生需要克服的毛病，了解实验仪器的作用、性能，并学习正确的使用方法是爱护实验仪器的基础。教师要培养学生养成实验结束后整理好实验仪器、检查仪器零件是否有丢失和损坏现象的习惯，如发现问题，要及时报告。 五、 第二课堂是物理实验教学的重要补充 第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识，又可培养学生的实验技能。课外活动在扩大学生德育视野，满足其认识和心理的特殊需要，实现理论联系实际，增强兴趣等方面都具有良好的作用。课外实验题材广泛，材料丰富，能激发学生的学习兴趣，发挥其创造能力。因此，课外实验不仅能巩固和深化课内知识，而且有利于培养学生的实验技能，增强学生思维的独创性。课外实验活动主要形式有：指导学生进行课外实验，如测量细线的最大张力、测量人的反应时间等；组织参观活动，组织学生参观工厂、工地、科技成果等；举行物理操作实验竞赛；组织物理课外兴趣小组；举办物理科技晚会、讲座等。 坚持尊重事实、实事求是的科学态度，不仅是提高物理实验质量的要求，也是增强学生的科学素质、培养创造型人才的需要。在物理实验教学中，教师应要求学生坚持尊重事实、实事求是的科学态度，毫不含糊地尊重客观事实，如实地记录实验中观察到的各种现象，甚至一个数据、一个符号。 (责任编辑：admin) |